專利名稱：抗病毒纖維及其制造方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗病毒纖維及其制造方法和用途。
背景技術(shù)：
在日常生活中，人們常常受到病毒的侵害，尤其是2003年春天SARS冠狀病毒肆虐全球后，對病毒的預(yù)防和治療更成為一個嚴峻課題。目前，抗菌和抗病毒織物多使用整理技術(shù)對織物進行抗菌和抗病毒整理，如CN1359305A公開了一種具有殺病毒和抗微生物活性的藥物纖維及其制品，該纖維含有一種帶有10-18個碳原子的季胺化合物卡塔明AB和一種多元醇作為活性物質(zhì)，該產(chǎn)品和方法只適用于天然纖維，并且其所含的有效成分含量低。歐洲專利申請0398611，美國專利5027438等公開了醫(yī)用屏蔽織物，雖然可以重復(fù)使用，但只適用于一些特定的高密度機織物，應(yīng)用和普及受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種抗病毒纖維及其制造方法，以及將所制備的纖維用于抗病毒的用途。更具體地是本發(fā)明提供一種以天然纖維或化學(xué)纖維為原料制成的抗病毒纖維及其制造方法，以及將所制備的纖維制品用于抗病毒的用途。
本發(fā)明的抗病毒纖維的原料纖維可以是天然纖維或化學(xué)纖維，天然纖維如棉纖維，化學(xué)纖維如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯-聚乙烯(PP-PE)復(fù)合纖維、聚酯-聚乙烯(PET-PE)復(fù)合纖維，因此原料來源廣泛。原料纖維的形式可以是短纖維、織物、無紡布、網(wǎng)等。本發(fā)明的抗病毒纖維的制造方法的特征在于原料纖維直接用接枝液進行接枝，原料纖維經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)，與單、雙乙烯苯接枝共聚，先制成接枝纖維基體，再引入陰或陽離子功能基，然后引入與功能基相適應(yīng)的陽、陰離子基團，形成具有特種結(jié)構(gòu)的具有不同的化學(xué)吸附能力及吸附病毒、細菌能力的纖維。通過調(diào)節(jié)接枝液中的二乙烯苯含量，調(diào)節(jié)網(wǎng)孔大小，從而調(diào)節(jié)了纖維結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)纖維的吸附能力。按照本方法制成的抗病毒纖維，由于抗病毒基團是通過接枝反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)牢固地鍵合在纖維基體上，因此分布均勻，牢度好本發(fā)明的抗病毒纖維的制造方法是將原料纖維置于接枝液中，使之與接枝液充分接觸，接枝液的組成是苯乙烯1-99％、二乙烯基苯1-99％、過氧化苯甲酰1-6％，于60-98℃逐步升溫，反應(yīng)1-22小時得到接枝纖維，水洗后，風(fēng)干。
制備基體含陰離子的抗病毒纖維的方法，是將接枝纖維先加于磺化劑中(濃度90％-100％(重量)的硫酸或氯磺酸)，于25-95℃的條件下反應(yīng)10-24小時，得含磺酸基的纖維。將含磺酸基的接枝纖維浸于無機鹽水溶液中，如AgNO3，Pb(NO3)2，Ni(NO3)2，CuSO4，ZnCl2等，攪拌反應(yīng)后，與各種無機陽離子反應(yīng)形成SO3-X+纖維；或浸于有機胺如N-二甲基烷基芐銨、磺胺；氨基酸如NH2CH2COOH等中，攪拌反應(yīng)后，形成SO3-Y+纖維。得到具有不同正、負離子對的纖維。
制備基體含陽離子的抗病毒纖維的方法，是將接枝纖維與含催化劑的10-60％(重量)氯甲醚溶液反應(yīng)，催化劑為SnCl4、AlCl3、ZnCl2或FeCl3，以引入氯甲基基團，得氯甲基化接枝纖維。將氯甲基化接枝纖維再進一步與NH2(C2H4NH)nH反應(yīng)，其中n＝1-5；或者將氯甲基化接枝纖維再進一步與R1R2NH反應(yīng)，其中R1＝R2或R1≠R2，R1、R2選自H，CnH2n+1，或OHC2H4，其中n＝1-14；或者將氯甲基化接枝纖維再進一步與R1R2NCnH2n+1反應(yīng)，其中n＝1-18，R1＝R2或R1≠R2，R1、R2選自CmH2m+1，其中m＝1-4。得到不同烷基結(jié)構(gòu)的不同氮原子數(shù)的纖維。將所得纖維進一步與其他陰離子反應(yīng)，其它陰離子選自I-、F-、Br-、CH3COO-、PO43-、CN-、SO42-、CNS-、ClO4-、NO3-、酚基。
可以根據(jù)應(yīng)用的需要，將制成的抗病毒纖維，用針刺法、水刺法或熱壓法加工成一定厚度的無紡布，或制成其他形式的織物。
可將本發(fā)明抗病毒纖維織物加工成醫(yī)用產(chǎn)品如防護口罩，外科床單，手術(shù)服，面罩，遮蓋物，或個人衛(wèi)生用品如床上織物，臺布，毛巾等，也可用于空氣凈化器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是擴大了基體纖維的種類，既可以是天然纖維，也可以是化學(xué)纖維，并且化學(xué)纖維中的聚烯烴纖維可以是PP、PE、PP-PE、PET-PE，使抗病毒纖維的來源更加廣泛。產(chǎn)品無毒，對DNA、微生物、蛋白質(zhì)，病毒的吸附性能很好，并且能在洗滌后保持其抗病毒性能，和重復(fù)使用。
實施例1取聚丙烯纖維10克，除掉纖維紡絲時帶的油劑，于室溫下，浸于接枝液中，接枝液含苯乙烯180克、二乙烯基苯60克、過氧化苯甲酰6克，接枝24小時。去除接枝液后，于60-95℃反應(yīng)8-9小時，水洗烘干，得接枝聚合纖維21克。接枝余液可重復(fù)使用。
實施例2制備含陰離子的抗病毒纖維，取接枝纖維10克，浸于100毫升98％(重量)的硫酸中，于60-80℃反應(yīng)10-22小時，反應(yīng)后，傾去剩余硫酸，逐步用降低濃度(由80％降至10％重量，每次降低10％)的硫酸浸泡纖維，最后用水洗至中性，制備含磺酸基的纖維。
將所得纖維放于CuSO4水溶液中，反應(yīng)2-3小時，取出纖維，將纖維表面用水洗，水洗至中性后，風(fēng)干。得到含陰、陽離子對的纖維。
實施例3接枝纖維的氯甲基化反應(yīng)。取接枝纖維10克，浸于100毫升40％(重量)的氯甲醚中，其中含4％(重量)的催化劑ZnCl2，于40-55℃，反應(yīng)10-20小時，反應(yīng)后，取出纖維，用甲醇洗、水洗至中性。
實施例4氯甲基化接枝纖維的胺化反應(yīng)。將氯甲基化接枝纖維10克用N-二甲基烷基胺100克進行胺化，于50-85℃反應(yīng)10-15小時，去掉余液，風(fēng)干。得到含陽、陰離子對的纖維。
實施例5將實施例4中所得纖維，浸于2摩爾/升的NaI溶液中，可得含I的陽、陰離子對纖維。浸于2摩爾/升的多酚鈉溶液中，可得含多酚陰離子的陽、陰離子對纖維。
實施例6取棉網(wǎng)布10克，浸于接枝液中，接枝液含苯乙烯180克、二乙烯苯70克、過氧化苯甲酰5克，接枝24小時，去除接枝液后，于60-95℃反應(yīng)8-9小時。水洗烘干，得接枝聚合棉網(wǎng)布16克。接枝余液重復(fù)使用。
實施例7按照實施例3的方法進行接枝聚合棉網(wǎng)布的氯甲基化反應(yīng)。所不同的是用實施例6得到的接枝聚合棉網(wǎng)布代替實施例1得到的接枝聚合纖維實施例8按照實施例4的方法進行氯甲基化接枝聚合棉網(wǎng)布的胺化反應(yīng)。所不同的是用實施例7得到的氯甲基化接枝聚合棉網(wǎng)布代替實施例3得到的氯甲基化接枝聚合纖維。
實施例9將實施例8中所得的氯甲基化接枝聚合棉網(wǎng)布，浸于2摩爾/升的NaI溶液中，可得含I-的陽、陰離子對棉網(wǎng)布。浸于2摩爾/升的多酚鈉溶液中，可得含多酚陰離子的陽、陰離子對棉網(wǎng)布。
權(quán)利要求
1.一種抗病毒纖維，其特征在于將原料纖維置于接枝液中，使之與接枝液充分接觸，接枝液的組成是苯乙烯1-99％、二乙烯基苯1-99％、過氧化苯甲酰1-6％，于60-98℃逐步升溫，反應(yīng)1-22小時得接枝纖維，再引入陰離子或陽離子功能基，然后引入與功能基相適應(yīng)的陽、陰離子基團，形成具有不同的化學(xué)吸附能力及吸附病毒、細菌的能力的纖維。
2.權(quán)利要求1的纖維，其中原料纖維包括天然纖維或化學(xué)纖維，化學(xué)纖維選自聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯-聚乙烯復(fù)合纖維、聚酯-聚乙烯復(fù)合纖維，天然纖維選自棉纖維、羊毛。
3.權(quán)利要求1或2的纖維，其中向接枝纖維中加入磺化劑，磺化劑為濃度90％-100％(重量)的硫酸或氯磺酸，于25-95℃的條件下反應(yīng)10-24小時，得含磺酸基的纖維，然后浸于無機鹽水溶液或有機胺中，得到具有不同正、負離子對的纖維。
4.權(quán)利要求3的纖維，其中無機鹽選自AgNO3，Pb(NO3)2，Ni(NO3)2，CuSO4，ZnCl2，有機胺選自N-二甲基烷基芐銨、磺胺、氨基酸。
5.權(quán)利要求1或2的纖維，其中向接枝纖維中加入含催化劑的10-60％(重量)氯甲醚溶液反應(yīng)，催化劑為SnCl4、AlCl3、ZnCl2或FeCl3，以引入氯甲基基團。
6.權(quán)利要求5的纖維，其中將所得到的纖維再進一步與NH2(C2H4NH)nH反應(yīng)，其中n＝1-5，得到不同烷基結(jié)構(gòu)的不同氮原子數(shù)的纖維。
7.權(quán)利要求5的纖維，其中將所得到的纖維再進一步與R1R2NH反應(yīng)，其中R1＝R2或R1≠R2，R1、R2選自H，CnH2n+1，或OHC2H4，其中n＝1-14。
8.權(quán)利要求5的纖維，其中將所得到的纖維再進一步與R1R2NCnH2n+1反應(yīng)，其中n＝1-18，R1＝R2或R1≠R2，R1、R2選自CmH2m+1，其中m＝1-4。
9.權(quán)利要求6、7、8之一的纖維，其中將所得到的纖維進一步與其它陰離子反應(yīng)，其它陰離子選自I-、F-、Br-、CH3COO-、PO43-、CN-、SO42-、CNS-、ClO4-、NO3-，酚基。
10.權(quán)利要求1-9之一的纖維的用途，將其加工成織物、無紡織物、網(wǎng)和氈，用于醫(yī)用產(chǎn)品、個人衛(wèi)生產(chǎn)品和環(huán)保產(chǎn)品。
全文摘要
一種抗病毒纖維及其制造方法和用途。原料纖維可以是天然纖維或化學(xué)纖維，原料纖維直接用接枝液進行接枝，制成接枝纖維基體，再引入陰或陽離子功能基，及其相適應(yīng)的陽、陰離子基團。形成具有特種結(jié)構(gòu)的具有不同的化學(xué)吸附能力及吸附病毒、細菌能力的纖維。該抗病毒纖維可加工成醫(yī)用產(chǎn)品，環(huán)保產(chǎn)品或個人衛(wèi)生用品等。
文檔編號D06M14/00GK1609336SQ20031010184
公開日2005年4月27日 申請日期2003年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月21日
發(fā)明者周紹箕, 吳政, 龐雅莉, 崔成民, 田樹盛, 聶錦梅, 焦福巖, 付建西, 張鳳鳴 申請人:北京服裝學(xué)院